船舶分段制作產(chǎn)能測(cè)算研究

金宇恒

摘? ?要：造船企業(yè)生產(chǎn)能力測(cè)算是生產(chǎn)管理工作中的核心工作，生產(chǎn)能力測(cè)算水平?jīng)Q定著生產(chǎn)計(jì)劃制定、產(chǎn)能提升策劃、產(chǎn)品承接策劃能力水平。本文圍繞船舶分段制作，從分段鋼板切割到分段油漆完工各個(gè)作業(yè)階段進(jìn)行能力測(cè)算研究，通過(guò)對(duì)分段制作產(chǎn)能制約因素分析，合理進(jìn)行瓶頸資源的提升管理，為提高企業(yè)效益提供數(shù)據(jù)支撐。

關(guān)鍵詞：分段制作? 生產(chǎn)能力? 產(chǎn)能測(cè)算? 瓶頸分析

中圖分類號(hào)：F272? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2019）05（b）-0104-02

現(xiàn)在總裝化造船模式下，較多造船廠強(qiáng)調(diào)船塢周轉(zhuǎn)率的同時(shí)忽略分段制作對(duì)船塢周轉(zhuǎn)的影響，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)一些船廠，分段制作資源不足，需要外協(xié)廠家支持實(shí)現(xiàn)總裝化造船，但是受制于成本控制、進(jìn)度管理等因素影響，很多類型分段需要留在總裝廠進(jìn)行制作，因此船體分段制造成為了整個(gè)造船作業(yè)的瓶頸，分段制作中的資源約束多[1]。隨著造船企業(yè)經(jīng)營(yíng)難的持續(xù)，對(duì)企業(yè)精細(xì)化管理的要求提高，生產(chǎn)資源的合理應(yīng)用，生產(chǎn)能力測(cè)算研究更為重要[2]。

本文將以現(xiàn)代化造船模擬流水線為例，介紹分段鋼板切割、分段部件制作、分段大組立制作、分段涂裝等工序階段的生產(chǎn)資源及相應(yīng)能力測(cè)算，并通過(guò)測(cè)算找出分段制作過(guò)程中的瓶頸資源，并論證瓶頸資源的能力提升方法。以達(dá)到產(chǎn)能提升及資源能力計(jì)劃制定，為經(jīng)營(yíng)接單決策做數(shù)據(jù)支撐的目的。

1? 分段制作產(chǎn)能制約因素分析

分段制作生產(chǎn)區(qū)域擁有多臺(tái)設(shè)備，此工序階段生產(chǎn)能力應(yīng)為多臺(tái)設(shè)備能力總和。同時(shí)設(shè)備能力決定于設(shè)備要素，包括設(shè)備名稱、設(shè)備加工零件信息、加工工藝、加工尺寸、重量、規(guī)格、類型等能力參數(shù)。設(shè)備工作狀態(tài)是否正常、維修、報(bào)廢，以及設(shè)備穩(wěn)定性情況。各個(gè)要素的綜合情況決定了區(qū)域設(shè)備綜合生產(chǎn)能力[3]。結(jié)合人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素，造船企業(yè)的分段制作能力主要影響因素如下[4]：（1）工藝流程的復(fù)雜程度，物流流向科學(xué)性。（2）設(shè)備的工作時(shí)間，主要受到設(shè)備性能可靠性影響。（3）工位之間的距離，影響物流周轉(zhuǎn)的時(shí)間。（4）工種能力及工人配置情況。（5）生產(chǎn)成本的投入情況。在一定區(qū)間內(nèi)，生產(chǎn)能力與生產(chǎn)成本投入成正比，比如人員加班工資投入。（6）生產(chǎn)計(jì)劃均衡性及物料供應(yīng)及時(shí)性影響節(jié)拍生產(chǎn)的各種因素將影響產(chǎn)能發(fā)揮。

2? 分段制作產(chǎn)能測(cè)算方法研究

針對(duì)分段制作產(chǎn)能測(cè)算，各個(gè)造船企業(yè)所應(yīng)用的方法及計(jì)量單位均有所不同，本文將結(jié)合國(guó)內(nèi)某造船廠產(chǎn)能測(cè)算方法實(shí)例，進(jìn)行分段產(chǎn)能測(cè)算方法的創(chuàng)新性研究。為了簡(jiǎn)化流程，此次研究將以各個(gè)作業(yè)階段的核心資源能力作為測(cè)算的依據(jù)。同時(shí)本文以介紹測(cè)算方法為主，為了測(cè)算方便，下述設(shè)備參數(shù)及分段參數(shù)將會(huì)被簡(jiǎn)化或者修改。

2.1 分段切割能力測(cè)算研究

根據(jù)造船廠分段切割需求配備，通常配置較少的火焰切割設(shè)備能滿足生產(chǎn)需求，等離子切割機(jī)為主要切割設(shè)備，需要大量配置，因此成為了分段切割階段的核心資源，甚至瓶頸資源，本文將介紹一種切割機(jī)的能力簡(jiǎn)單能力測(cè)算模型。假設(shè)，數(shù)控等離子切割機(jī)10臺(tái)（a），切割速度為每小時(shí)80m（b），一般為了充分利用資源，會(huì)按照每天2班制生產(chǎn)進(jìn)行人員配置，有效工作時(shí)間為每天16h（c），每月工作天數(shù)為26d（d），故障系數(shù)0.95（e），月切割米數(shù)為a*b*c*d*e=316160m，單個(gè)分段切割米數(shù)折算每只2000m，每月可切割158只分段。

2.2 部件制作能力測(cè)算研究

根據(jù)設(shè)計(jì)部門提供分段小組立DAP圖紙，部件制作面積按部件涂裝面積的一半進(jìn)行計(jì)算，統(tǒng)計(jì)得出加工部分段部件制作所需的場(chǎng)地面積，同樣可以獲得部件的焊接米數(shù)和重量;進(jìn)而得到分段部件制作面積、焊接米數(shù)、噸位、周期統(tǒng)計(jì)表。按照船型的建造比例計(jì)算，常規(guī)民船分段小組立制作面積約為500m2/只，分段小組立焊接米數(shù)1500m/只，分段部件制作周期5天，部件制作區(qū)域總面積14000m2，分段部件月產(chǎn)量為：14000m2/500m2/只*26d/5d=145只。為了簡(jiǎn)化，此次測(cè)算僅使用面積及工期計(jì)算，暫時(shí)忽略焊接米數(shù)及噸位影響，作為后續(xù)研究的鋪墊。

2.3 分段大組能力測(cè)算研究

將分段胎位類型簡(jiǎn)化為內(nèi)場(chǎng)、外場(chǎng)，并將分段類型分為平直分段、曲面分段、槽型分段，根據(jù)內(nèi)外場(chǎng)分段胎位類型配置不同，內(nèi)場(chǎng)同類型分段受天氣影響小，平均周轉(zhuǎn)周期較外場(chǎng)短。根據(jù)公式（1）及表1可以計(jì)算出分段大組能力為每月126只分段。

2.4 分段涂裝能力測(cè)算研究

此階段能力主要受到廠房設(shè)施影響，以沖砂車間2間，涂裝車間4間為例，若考慮分段大小合理搭配，每天沖4只分段，按26d計(jì)算，為每月產(chǎn)出94只分段。

2.5 制作產(chǎn)能瓶頸分析

瓶頸理論TOC（Theory of Constraints）也稱為制約理論或者約束理論，此理論認(rèn)為系統(tǒng)至少包含一個(gè)因素制約，使得可能有無(wú)盡的產(chǎn)出受到制約。此理論提出增加一個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)量，必須要突破此瓶頸[5]。結(jié)合瓶頸理論，通過(guò)上述分析可知，分段切割能力每月可切割158只分段，部件制作能力145只，分段大組能力每月126只分段，分段涂裝能力為每月產(chǎn)出94只分段?？梢?jiàn)此系統(tǒng)的瓶頸為分段涂裝能力。提高產(chǎn)出方法一般為新工藝實(shí)施提高資源產(chǎn)出或者增加資源。

控制投入、不擴(kuò)建廠房的情況下提出增加分段涂裝產(chǎn)出的幾點(diǎn)方法：（1）強(qiáng)化槍手噴漆管理：推廣噴漆槍手濕膜卡的使用和不同類型油漆槍嘴配套使用，在降低油漆消耗的同時(shí)提高分段施工質(zhì)量，提升一次交驗(yàn)率。（2）提高涂裝廠房利用率：推動(dòng)油漆最短間隔期復(fù)涂，從而縮短分段施工周期10%～20%，提高施工效率;（3）優(yōu)化分段階段施工工藝：減少分段腳手搭設(shè)，提高高空車施工范圍，推進(jìn)移動(dòng)式腳手平臺(tái)施工，探索高空車沖砂，最終實(shí)現(xiàn)從組立部就使用高空車進(jìn)行施工，切實(shí)減少腳手搭設(shè)，大大降低外場(chǎng)涂裝的破壞率;（4）推動(dòng)分段掃砂工藝：配合設(shè)計(jì)部門進(jìn)行工藝優(yōu)化和新材料試用，采用耐高溫車間底漆，加強(qiáng)施工過(guò)程中對(duì)車間底漆的保護(hù)，減少車間底漆受損，實(shí)現(xiàn)分段階段掃砂施工工藝，此舉將可減少?zèng)_砂時(shí)間和材料消耗30%以上。（5）推行部分分段打磨工藝，如上建分段進(jìn)行打磨，減少?zèng)_砂廠房資源占用。

3? 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)造船企業(yè)分段制作的重要工序的生產(chǎn)能力計(jì)算方法進(jìn)行研究，得出分段切割、分段小組立、分段大組立、分段涂裝等工序能力，分析得出分段制作的瓶頸資源。為后續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)計(jì)劃制定、產(chǎn)能提升策劃、產(chǎn)品承接策劃等決策工作打下理論基礎(chǔ)，為計(jì)劃管理的數(shù)據(jù)分析積累更多的數(shù)據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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